Cтраница 4
Помимо описания простейших типовых моделей, в этой главе приводятся сравнительно новые, в некотором смысле более сложные модели локально возбудимой среды и обсуждаются дискретные описания распределенных динамических систем, в связи с чем вводятся понятия временного генератора и пространственного формирователя. [46]
Почти все эффекты, отмечавшиеся в § 5 для возбудимых сред, представляющих собой сети из дискретных автоматов, сохраняются для распределенных возбудимых сред. Об этом свидетельствуют как имеющиеся результаты численного моделирования автоволновых процессов в таких средах, так и данные экспериментальных исследований. Это существенно упрощает регистрацию автоволновых эффектов. [47]
Поучительно сравнить особенности распространения искривленных волн переключения в простых бистабильных средах с полученными выше результатами для движения искривленных волн возбуждения в двумерных возбудимых средах. Как отмечалось в § 3, скорость движения волны переключения связана с ее кривизной простым линейным законом с с0 - DK. В частности, при достаточно большой кривизне фронт может остановиться и даже начать движение в обратном направлении. Для волн возбуждения это невозможно. При достижении достаточно большой кривизны фронта, близкой к величине К, волна теряет устойчивость и разрушается. Она не может остановиться или поменять направление движения. [48]
Помимо трех случаев взаимного расположения изоклин, изображенных на рис. 5.2, а - в для модели Филда-Короша - Нойеса, в других возбудимых средах может встречаться также случай, показанный на рис. 5.3. Изоклины пересекаются в трех точках, одна из которых, лежащая на участке АВ, неустойчива, а две другие устойчивы. Система имеет два устойчивых стационарных состояния. [49]
![]() |
Пример взаимного расположения нуль-изоклин, при котором возбудимая среда обладает двумя устойчивыми однородными стационарными состояниями ( бистабильная система. [50] |
В зависимости от соотношения между параметрами В, х, h и а она может описывать все основные автоволновые режимы, известные для возбудимых сред. [51]
Источники возбуждения могут возникать и за счет сложной пространств, организации режима возбуждения, напр, ревербератор типа вращающейся спиральной волны, появляющийся в простейшей возбудимой среде. Другой вид ревербератора возникает в среде, состоящей из элементов двух типов с разными порогами возбуждения; ревербератор периодически возбуждает то одни, то другие элементы, меняя при этом направление своего движения и порождая плоские волны. [52]
Современные работы по использованию клеточных автоматов для моделирования волновых процессов в возбудимых средах восходят к статье [38], в которой была предложена так называемая аксиоматическая модель возбудимой среды и с ее помощью проанализирована циркуляция спиральной волны вокруг отверстия. [53]
Помимо перечисленных нами релаксационных моделей, в которых содержится малый параметр е, обеспечивающий деление на быстрые и медленные движения, при рассмотрении автоволновых процессов применяют также так называемые К - со-модели, описывающие возбудимую среду, в каждой точке которой расположено по осциллятору Ван-дер - Поля с диффузионной связью между отдельными осцилляторами. [54]
При описании ряда возбудимых сред часто прибегают к аппроксимации исходной системы совокупностью отдельных возбудимых элементов, локально взаимодействующих друг с другом Хотя такая модель является определенным приближением, она очень хорошо воспроизводит основные явления в возбудимых средах, в том числе и в тканях сердца. Если некоторую область такой среды начать периодически возмущать, то в этой области возникнет источник концентрически расходящихся волн возбуждения. Появление нескольких источников возбуждения в сердечной мышце в настоящее время связывается с опасными нарушениями нормальной работы сердца - аритмией. Как показывают исследования, такого рода аритмии могут быть эффективно описаны относительно несложными динамическими системами. Методы управления такими системами позволяют ожидать, что вполне возможно практически воплотить идею вывода сердечной мышцы с данной патологией на требуемый режим функционирования. [55]
Действительно, удалось показать экспериментально, что вещества, уменьшающие G / TH, обладают антиаритмичеешш действием, а вещества, увеличивающие 8 / Тв, способствуют возникновению сердечных аритмий, в соответствии с тем, что в моделях возбудимых сред уменьшение 8 / тл затрудняет возникновение источников волн - эха и ревербераторов. [56]
Активно возбудимая среда, или активная среда, - непрерывная среда, состоящая из большого числа элементов, каждый из которых обладает запасом энергии. [57]
Импульс генерируется каждой точкой среды. Примером одномерной возбудимой среды может служить бикфордов шнур или нервное волокно. Каждая точка возбудимой среды может находиться в одном из трех состояний: покоя, возбуждения и рефрактерности. Если на точку, находящуюся в состоянии покоя, подать возбуждающий сигнал, то она перейдет в возбужденное состояние, в котором пробудет время т, затем перейдет в рефрактерное состояние, продолжающееся в течение времени тд. [58]
![]() |
Схема распространения волны по правому предсердию. [59] |
Импульс генерируется каждой точкой среды. Примером одномерной возбудимой среды может служить нервное волокно. [60]